近α型钛合金具有成本低,耐腐蚀性能好,可焊性好等一系列优异的特性,在海洋工程中具有广泛的用途,特别适用于舰船设备的制造,是建设海洋强国的重要战略材料。但是近α型钛合金具有热加工范围窄、变形抗力大、回弹大等特点。因此,研究近α型钛合金的热变形行为和轧制技术对于降低钛合金的生产成本及提高生产效率具有重大的意义。可以进一步发掘现有材料体系下钛及钛合金材料的潜能,使钛及钛合金在海洋工程及生活中有更大的应用。针对以上情况,本文通过热压缩模拟实验对近α型Ti-5Al-2Nb-2Zr-1.5Mo合金进行了热变形行为研究,拟合计算出了该合金在两相区的热变形方程参数,建立了该合金的塑性变形本构方程,绘制出了不同真应变条件下的热加工图,确定出了最佳的加工参数。通过热轧实验对热加工图的准确性进行了验证,研究了不同加工工艺及热处理工艺对该合金显微组织和力学性能的影响。热压缩实验结果表明:Ti-5Al-2Nb-2Zr-1.5Mo合金是一种对变形温度和变形速率都敏感的近α型钛合金,根据阿伦尼乌斯本构模型拟合后的方程系数为:lnA=69.998、α=0.00496、n2=5.438、Q=693 kJ/mol;该合金材料在α+β两相区内的软化机制为动态再结晶、动态回复以及绝热温升软化效应。根据真应力应变曲线,运用动态材料模型（DMM）建立该合金在不同真应变条件（ε=0.2、0.4、0.6、0.8）下的热加工图,确定出最佳的热加工区间为:温度900～970℃,应变速率0.01～0.1/s,结合微观组织观察发现此区域内组织均匀,未有绝热剪切带等缺陷的产生。热轧实验结果表明:快轧（辊速1.3 m/s）水冷工艺下,该合金在α+β两相区热轧后的板材力学性能优于在β单相区热轧后的板材,在两相区内随着温度的升高板材的强度逐渐下降,塑性上升,显微组织由单一扭曲变形的α片层转变为等轴α和片层α的混合组织,原始α片层破裂球化程度加大,等轴α相和β转变组织含量的增加会显著提高材料的综合力学性能。慢轧（辊速0.4 m/s）水冷工艺相比较快轧水冷工艺加工后的板材,屈服强度和室温冲击韧性有所上升,抗拉强度变化不明显,塑性略有下降。较慢的变形速率不利于原始α片层的破碎及再结晶,但会促使高温β相的转变,形成细层状的β转变组织,提高材料的强度及冲击韧性,在970℃慢轧实验条件下具体力学性能为:Rp0.2=746 MPa,Rm=850 MPa,A=12.4%,Z=30.8%,akv=570 kJ·m-2,该工艺下材料的各项性能均能满足企业的生产标准。热处理实验结果表明:固溶处理后材料的硬度有所增加,固溶温度越高晶粒尺寸越大,自高温β相转变的α’相越多。时效处理后α’相分解得到弥散的次生α相和β相,显著提高材料的强度,在500℃时效4 h后材料的强度达到峰值,但延伸率和断面收缩率均有下降。